iTPM设备维护品牌策略

李明宇

（北京奔驰汽车有限公司，北京 100176）

0 引言

由于市场需求增加，公司多个车间的生产计划已超出现有设备设计产能负荷，而大部分设备进入故障偶发或频发期，其中也有不少设备状态陈旧老化，可靠性急剧下降。面临着这样的双重压力，如何持续提升生产效率，成为摆在生产运营和设备维修团队面前的挑战。以智能互联为导向，创建iTPM品牌策略的全员生产维护设备管理创新实践在空前的挑战和机遇面前顺势而生。

依据奔驰发动机工厂4年实践的基础，以及在汽车制造4大工艺推广中总结的经验，形成了较为完善的体系，不仅有效提升了全员维护意识，为设备高效稳定运行提供了有力支持，而且也为德国工业4.0和中国制造2025孕育首批设备智能互联化维修维护的实体案例。

1 iTPM设备维护品牌策略实施背景

设备保全从最初的事后维修到预防保养，再到生产保养，最终到全员生产维护，经历了四个不同的阶段。起初设备使用者和设备保养者的分工非常明确，由此发展出了PM（Preventive Maintenance，预防性维护）制度。到1968年，日本电装公司在PM方面取得了里程碑式的成就，生产制造部门80%的员工均参加了PM活动，真正将PM变成了TPM（Total Productive Maintenance，全员生产维护）。传统的TPM体系是以提高设备综合效率为目标，以全系统的预防维修为过程，全体人员参与为基础的设备保养和维修管理体系。

虽然在设备资产管理ISO 55001—2014标准下TPM体系日趋成熟，但是依然缺乏对汽车制造业经过实践检验的具体化工作内容的定义以及对全员预防维护程度标准化的评价。此外，北京奔驰作为戴姆勒本土外最大的生产制造基地，在建立初始即注入了中国制造2025和德国工业4.0的基因，随着硬件设备和软件系统的不断升级，传统的TPM体系已经局限了“智能工厂”的发展，面临着一系列问题。

（1）管理任务分配、确认、统计、分析、改进均依靠纸质文件进行排程，工作繁琐复杂。

（2）线边作业指导类型繁多，内容体量大，审批过程复杂，文件不易管理和控制。

（3）对设备技术可用性的分析不够具体和精确，不能进行系统性的效率提升。

（4）由设备保全部门主导，生产参与，流程中的重复环节与资源浪费点多。

（5）当设备发生故障时，从生产人员升级至维修人员解决，价值流中存在浪费。

（6）设备的操作和维护界限鲜明，生产与维修的员工技能不能形成高效的互相支持。

（7）缺少对复杂设备关键数据的采集、行之有效的预测性维护方法实践以及大数据分析。

（8）设备维护成本不断增加。

（9）检修时间不断被压缩，面临如何做好精准维护的挑战。（10）缺乏持续改进的动力。

鉴于以上原因，为适应发展的需求，必须对传统的TPM体系进行改革。

2 iTPM的创新实践

2.1 品牌策略驱动体系完善

将品牌策略结合到设备全员生产维护的体系中，驱动设备管理体系的改进完善。区别于传统的TPM，iTPM最大的品牌特色就在于对“i”的定义。“i”即为互联（Interconnected）、智能（Intelligent）、综合（Integrated）3个英文单词的首字母。具体含义：①互联即互联管理，IT方案的全面应用。②智能即智能制造，大数据的应用和进化学习。③综合强调责任经营和跨部门的深度合作。

iTPM的品牌策略可细化解读为1个品牌——iTPM；5大支柱——自主管理、效能管理、数据管理、物料管理、持续改进；16个模块——安全与5S、设备分级、深度清洁和点检、计划性维护、岗位职责与技能提升、紧急维护、性能稼动改善、质量稳定改善、时间稼动改善、参数监控、FMEA（Failure Mode and Effects Analysis，失效模式与影响分析）、数据可视化、备件控制、易损件控制、工装工具控制、持续改进；2套评价体系——过程评价与指标评价；4步走计划——模块评估矩阵（从救火Fire Fighting到卓越Excellence的5阶段分4步走）。

在iTPM的品牌策略驱动下，通过对标行业TPM要求、梅赛德斯生产制造体系、资产管理体系ISO 55001—2014标准，建立起来智能化、互联化、综合化设备全员生产维护五大支柱的框架基础，并细化隶属于5大支柱的16个模块，在每个模块中，都将工作内容具体化，形成有指导性和可行性的标准，并创新性地赋予逐步推广和实践的可能性。

2.2 5大支柱中的16个模块定义的标准

如包含在“自主管理”这个支柱中的2个模块“计划性维护M4”和“紧急维修M6”旨在构架起“两维修、两维护”即“紧急性维修 EM（Emergency Maintenance）、修正性维修 CM（Corrective Maintenance）、预防性维护 PM（Preventive Maintenance）、预见性维护PdM（Predictive Maintenance）”的体系模型，如图1所示。通过基于紧急性维修的故障倒查机制，分析设备故障根本原因并有效辨识设备风险，及时调整优化修正性维修策略。在此基础上通过总结维修经验，持续监测设备运行状态，对设备效能进行合理分析，预见可能的失效模式进而制定针对性的设备预见维护策略，避免繁重与低效的维修任务。同时提炼统计共性规律，结合设备指导手册，变被动维修为主动预防，寻求生产制造系统最优的设备预防性维护策略，更加合理有效的利用维护成本，将设备故障停机所带来的损失降至最低，达到既有资源利用最大化的要求。对于长期无法有效消除的故障，应进行持续性改进，追本溯源，从结构设计上杜绝故障的发生。

2.3 智能互联化的TPM体系

使用IT（Information Technology，信息技术）方案将生产制造的大数据有序地采集，并实现各IT系统之间的互联，不仅能提升效率和确保数据信息在传递的过程中可靠性，而且为有效的筛选及分析相互关联的生产设备数据提供了可能。

在互联化iTPM体系下有标准和定制的IT解决方案应用于设备维护工单管理、生产管理系统包括质量、工艺、设备报警、标准作业查询系统等。举一个具体的互联方案为例，在全面、实时、全员管理所有设备的效率的指导思路下，基于生产制造信息监控系统Prisma系统数据利用Excel宏平台实现设备效率损失分析目视化的瀑布图，再依据效率损失分析的经验数据，制订、修正或完善基于时间周期或者基于设备使用频次的预防性维护工单，并录入iPro系统以实现自动提醒的工单管理，可以大大提高维护的效率、精准度和可操作性。

图1 iTPM品牌策略框架之5大支柱16模块

互联化方案整合的大数据，也为建立了智能维护系统打下了基础。智能维护一个重要的发展方向就是推进预见性维护的应用，即启用大数据思维创建数据模型，力求在未发生故障时提前预警。预见性维护是以状态为依据的维修，在设备运行时对其进行定期或连续的状态检测和故障诊断，预测设备状态的未来发展趋势和可能的故障模式，预先制定维修计划，提前准备必须的技术和物料。同时通过大数据的挖掘和分析，支撑机器学习模式，反馈预测结果，并不断优化模型和算法以提高预测的准确性。

2.4 双重评价实现量化评估设备的管理水平

建立评价体系的初衷在于标准化地评价某台设备管理水平。在iTPM品牌策略下，依托5大支柱与16模块，建立起2大评价体系即指标评价与过程评价。客观的指标评价可以直接描述设备的能力和效率，而保证设备长期高效稳定，则必须依靠全面、可靠的过程，当客观指标与主观的过程评价相辅相成，不仅有效的量化设备管理水平，也能为设备管理人员指明了不断改进的方向。

3 实施效果和展望

iTPM活动就是在传统的全员参与并以团队协作维护设备方式的基础上，通过两套评价体系的建立，推动全员生产维护向互联化、智能化、综合化方向发展，逐步完成5大支柱16模块中各个关键环节定义的目标，最终实现提高设备的利用率，增进安全性及高质量，全面提高生产系统的运行效率。

在北京奔驰iTPM设备管理系统已经成为有力的支持工具之一，不仅能够降低企业的制造成本，如维修维护成本及其他管理（人工、时间）成本，而且能够有效降低不良品产生概率。当然，为了降本增效提升企业的竞争力，iTPM品牌策略下的内涵还在不断扩充、改良和创新。